Werden Cannabisproduzenten Gewächshäuser für Bioreaktoren aufgeben?

Als 2018 Brauereiunternehmen in die aufstrebende und zunehmend deregulierte Cannabisindustrie eintraten jubelten die Investoren. Der Bierriese Constellation Brands investierte 4 Mrd. US Dollar in Canopy Growth (WKN:A140QA). Für ein Getränkeforschungsprojekt – Getränke, die Cannbinoide wie THC und CBD enthalten – hat sich die Cronos Group (WKN:A2DMQY) mit Anhaeuser Busch zusammengeschlossen. Andere Konsumgütermarken werden sicherlich folgen.

Während die Brauindustrie eine wichtige Kapitalquelle für den noch jungen Cannabismarkt darstellt, kann die Brauwissenschaft eine wichtige Quelle für die zukünftige Produktionskapazität von Cannabinoidverbindungen darstellen. Große Cannabisproduzenten, von Cronos bis OrganiGram Holdings (WKN:A12AQF), haben sich mit analytischen Biotech-Laboren zusammengeschlossen, um zu erforschen, wie man ineffiziente Pflanzen, die in Gewächshäusern angebaut werden, zugunsten gentechnisch veränderter Mikroben, die in Bioreaktoren gebraut werden, aussortiert.

Für beide Branchen könnte es sich als wichtig erweisen, wenn es funktioniert, dass ein Pionierexperte darüber nachdenkt ob Bioreaktoren das Cannbis-Ökostem stören könnte.

Kevin Chen ist CEO und Mitbegründer des kanadischen Startups Hyasynth Biologicals, das seit Jahren an mikrobiellen Cannabinoiden arbeitet.

Das Versprechen der Biotechnologie bei Cannabinoiden

Der Gedanke dahinter ist einfach: Man nehme die Cannabinoid-Gene aus Pflanzen, füge sie in eine Mikrobe ein, verändere sie, um die Funktion zu optimieren, und verwende die Fermentation, um großartige Mengen an Cannabinoiden oder Cannabisharzen mit einem bestimmten Anteil an Cannabinoiden zu produzieren.

Auf dem Papier bietet die Nutzung der industriellen Biotechnologie mehrere bemerkenswerte Vorteile gegenüber der pflanzlichen Produktion. Der Indoor-Anbau von Cannabis könnte nur vier bis sechs Ernten pro Jahr erlauben, während ein einzelner Bioreaktor mehr als 23 Ernten pro Jahr liefern kann. Während ein 1 Mio. Quadratfuß großes Gewächshaus nur 16 Tonnen Cannabinoide pro Jahr liefern könnte, könnte eine Fermentationsanlage mit gleicher Grundfläche und Investition etwa 1.000 Tonnen pro Jahr erzeugen, weshalb die mikrobielle Fermentation seit langem eine so attraktive Technologie für Lebensmittel-, Pharma- und Industriechemikalien ist.

Die Gewinnung von Cannabinoiden und Harzen aus Pflanzen erfordert aber einen kostspieligen Extraktionsschritt. Desweiteren variiert der THC-Gehalt eines Produkts von Ernte zu Ernte stark – nicht ideal für Patienten, die sich auf bestimmte Tagesdosen verlassen. Die mikrobielle Produktion könnte Cannabinoide mit weniger intensiven Extraktionsschritten und Harze mit spezifischem Cannabinoidgehalt direkt produzieren. Es wäre auch viel einfacher für die Gesundheitsbehörden, die Qualität und Sicherheit der Produkte in einer solchen Einrichtung zu gewährleisten.

Werden die Cannabis-Biotech-Partnerschaften zum Erfolg führen?

Nach dem plötzlichen Geldregen sind die Cannabisproduzenten fasziniert genug vom Potenzial, Cannabinoide zu brauen, um explorative F&E-Projekte zu finanzieren. Dazu gehören ein umfangreiches Projekt zwischen Unicorn Biotech Ginkgo Bioworks und der Cronos Group sowie eine Partnerschaft zwischen dem industriellen Biotech-Pionier Amyris (WKN:A2DS41) und einem nicht genannten Cannabiskunden. Der synthetische Biologiekonzern Intrexon (WKN:A1W3NE) arbeitet auch an mikrobiellen Cannabinoid-Projekten, obwohl er seine Partner oder Kunden noch nicht bekannt gegeben hat.

Obwohl die oben genannten Deals und Projekte bereits 2018 angekündigt wurden, arbeitet Hyasynth Biologicals seit Jahren an mikrobiellen Cannabinoiden und ist lizenzierter Händler gemäß den Narcotic Control Regulations von Health Canada. Das kanadische Biotech hat von OrganiGram Holdings eine Investition von 10 Mio. US-Dollar erhalten, um mit der Skalierung ihres Prozesses zu beginnen, und das Unternehmen sagt, dass sie  in etwa 12 bis 18 Monaten einen kommerziellen Prozess haben könnten. Hyasynth Biologicals CEO Kevin Chen sagte:

Pflanzen können verwendet werden, um kleine Mengen an pharmazeutischen Spezialpräparaten herzustellen, aber die für Cannabinoid-Arzneimittel erforderlichen Dosen und Skalen sind um eine Größenordnung größer. Der Prozess der Cannabisherstellung erfordert einen riesigen Footprint, hat niedrige Erträge und führt zu einer inkonsistenten chemischen Zusammensetzung – ein besonders wichtiger Aspekt für globale Marken in den Bereichen Medizin und Lebensmittel, die weltweit eine gleichbleibende Produktqualität benötigen. Die traditionelle Fermentation stellt einen skalierbareren, effizienteren und hochwertigeren Produktionsprozess für die Industrie dar.

Nachfolgend eine Übersicht über die öffentlich angekündigten Biotech-Projekte im Bereich Cannabis:

Obwohl die oben genannten Unternehmen für Schlagzeilen sorgten und unglaubliche eintägige Kursschwankungen durch die Ankündigung von Cannabis-Deals genossen, hatte jedes Unternehmen Mühe, Ergebnisse zu liefern.

Die meisten Projekte bei Ginkgo Bioworks sind noch nicht über die Entwicklung im Labor hinausgekommen, und das Unternehmen hatte Schwierigkeiten, Partnerschaften — darunter eine mit Amyris – einzugehen.

Im Laufe seiner Geschichte hat Amyris den Investoren  Malariabehandlungen, erneuerbare Kraftstoffe, Polymere, Schmierstoffe, Lösungsmittel, Handreiniger für den Direktverbraucher, pharmazeutische Inhaltsstoffe, kalorienfreie Süßstoffe, Kosmetika und jetzt Cannabinoidverbindungen versprochen. Es wurde bei keinem Produkt außerhalb der Kosmetik ein funktionierendes Produkt geliefert.

In der Zwischenzeit hatte Intrexon Schwierigkeiten, sein solides Portfolio an biologiebasierten Produkten zu vermarkten, und eine vage Pressemitteilung über mikrobielle Cannabinoide gibt den Investoren nicht viele Informationen.

Anders ausgedrückt, ist die Biologie schwierig zu entwickeln unabhängig von der Höhe des zur Verfügung stehenden Kapitals eines Unternehmens. Werden Investitionen in Dutzende von Projekten es diesen Unternehmen ermöglichen, endlich ein profitables kommerzielles Produkt auf dem Cannabismarkt anzubieten? Oder werden kleinere Teams mit einem tiefen Verständnis der Wissenschaft erfolgreicher sein?

Mikrobielle Cannabinoide könnten eine große Sache sein, aber wir befinden uns noch am Anfang.

Biologie und Cannabis sind aus offensichtlichen und weniger offensichtlichen Gründen eng miteinander verbunden. Es gibt mehr als 100 bekannte Cannabinoidverbindungen, die von Pflanzen produziert werden. Das menschliche Gehirn enthält spezielle Cannabinoid-Rezeptoren — und der Körper produziert sogar seine eigenen Cannabinoid-Verbindungen, die sogenannten Endocannabinoide. Mit anderen Worten, es gibt viele genetische Komponenten zu erforschen, und alle neuen Prozesse, die daraus resultieren, könnten besser für die industrielle Produktion geeignet sein als Pflanzen in Gewächshäusern.

Die Entwicklung biologischer Systeme mit reproduzierbarer und vorhersagbarer Funktion bleibt jedoch schwierig. Trotz des Potenzials der industriellen Biotechologie auf dem Papier ist es so, dass dieser Sektor in der Regel nicht in der Lage ist, seine hohen Versprechen zu erfüllen, wenn er sich auf hoch entwickelte Mikroben verlässt. Allerdings ist das Potenzial zu groß, als dass die Anbaubetriebe es übersehen könnten. Es wird Zeit brauchen, um zu sehen, welche Ansätze — wenn überhaupt — funktionieren, aber wenn sie es tun, könnte es ein großartiges Unterscheidungsmerkmal für die Investoren sein, die auf der Suche nach einer Cannabisaktie mit einem Vorteil sind.